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硬脊膜内松解自体周围神经植入治疗脊髓陈旧性不完全性断裂伤

来源:中国矫形外科杂志 作者:郑旭东张少成梁俊刚黄进杨恺 2010-1-13
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摘要: 【摘要】 :[目的]探讨脊髓减压松解、神经组织植入治疗陈旧性脊髓不完全性断裂伤的临床效果。[方法]对16例外伤性陈旧性不全瘫患者,采用显微外科技术切开硬脊膜,将蛛网膜、软脊膜、齿状韧带、神经根起始段与脊髓的粘连及周围的纤维条索彻底解除。将质地外观异常段的脊髓行3~6个切口纵行切开。若发现脊髓内囊肿,......


【摘要】  :[目的]探讨脊髓减压松解、神经组织植入治疗陈旧性脊髓不完全性断裂伤的临床效果。[方法]对16例外伤性陈旧性不全瘫患者,采用显微外科技术切开硬脊膜,将蛛网膜、软脊膜、齿状韧带、神经根起始段与脊髓的粘连及周围的纤维条索彻底解除。将质地外观异常段的脊髓行3~6个切口纵行切开;若发现脊髓内囊肿,则切开后吸出其中液体。然后,将自身腓肠神经用显微外科方法去除外膜、束膜并剪开,将其排列呈多条状、纵行植入已切开的脊髓处或原囊肿腔内。最后修复硬脊膜或用骶棘肌瓣覆盖。[结果]16例患者术后随访2~4年(平均2.5年),感觉和运动均增加1级以上,其中6例双下肢主要肌群肌力较术前增加2级,恢复达4级,恢复行走能力。[结论]硬脊膜内粘连松解、瘢痕段脊髓切开、自体周围神经组织植入桥接治疗外伤性陈旧性不全瘫患者的初步临床观察效果良好。

【关键词】  脊髓损伤 显微外科 硬脊膜内松解 周围神经移植

  Intradurallysis and peripheral nerve implantation for obsolete incomplete rupture of spinal cord

  ZHENG Xudong,ZHANG Shaocheng,LIANG Jungang,et al.

  The Central Hospital of Aviation Industry,Beijing 100012,China
   
  Abstract:[Objective]To research the later period treatment for the traumatic incomplete paralysis.[Method]Sixteen patients who suffered from traumatic obsolete incomplete paralysis underwent intradurallysis and peripheral nerve implantation by microsurgery technique.The endorachis was opened,and the fibrous bands adhering to the spinal cord.from arachnoid,pia mater spinalis,ligamenta denticulatum,initiative part of never root were completely relieved.The abnormally watched spinal cord was opened by 3-6 incisions.The cyst found in the spinal cord was opened and the liquid in it was drained.After that,denuded spineurium and perineurium of the autogenous sural nerve was grafted.The nerves were lined up into several strips and longitudinally implanted into the incised spinal cord and cyst.And it was sutured with pia mater spinalis.Finally,the endorachis was sutured or covered by sacrospinal muscle.[Result]Sixteen patients were followed up for 2-4 years (mean 2.5 years).The sensibility and motion increased by at least one grade.The strength of main muscle was increased by 2 grades and reached 4 grades and the walking capability was recovered in six patients.[Conclusion]The initial good clinical results were obtained for patients with traumatic obsolete incomplete paralysis by relieving the adhesion in the endorhachis,carving the cicatricial spinal cord and implanting the autogenous peripheral nerve.

     Key words:spinal cord injury;  microsurgery;  obsolete paraplegia;  peripheral nerve implantation

  由外伤所致的陈旧性不全瘫仍是目前医学界需要解决的难题之一[1]。随着MRI等影像学检查的发展,医生可以较清楚地看到受伤脊髓的改变。但影像学正常并不能代表没有脊髓损伤[1],在临床上常可发现,在排除了脊髓压迫与不稳定等因素外,许多影像学改变极为相似的患者其感觉运动功能的恢复程度差别却很大。通过解剖学研究及手术探查发现,硬脊膜内的粘连、纤维索条的牵拉、脊髓本身的创伤后瘢痕化、软化、囊肿,是阻碍部分患者神经功能恢复的主要原因。自1994年以来,作者采用硬脊膜内松解术联合自体周围神经组织植入桥接法治疗16例脊髓陈旧性不完全性断裂伤的患者,取得较满意效果,现报告如下。

  1  资料和方法

  1.1  一般资料

     本组16例,其中男14例,女2例;年龄16~42岁,平均(31±6)岁。高处跌落伤3例,砸伤2例,交通伤11例。损伤至手术时间6~26个月,平均13个月。损伤平面T7~9 5例,T10~12 7例,L1,2 4例。16例患者均曾于伤时行脊柱减压植骨内固定,其中13例行后路减压椎弓根系统内固定,3例行前路减压Z钢板内固定,4例后路手术患者于本次手术前已取出内固定。6例患者曾针对外伤性不全瘫进行过高压氧等治疗。所有患者均于伤后3个月神经功能停止恢复,观察治疗6个月~2年无明显进步。按Frankel分级:B级12例,C级4例。

  1.2 手术方法

     全身麻醉,侧卧位。采用背正中切口暴露硬脊膜囊,切开硬脊膜,在4~6倍额镜式手术显微镜下仔细探查蛛网膜、软脊膜、神经根起始段及前后支之间,注意脊髓表面有无束带、索条、瘢痕存在,各结构自身及相互间是否存在粘连,齿状韧带是否牵拉脊髓变形等。因形成的纤维束带、索条、瘢痕细小且较薄,所以必须反复、仔细检查,遗漏任一细小的纤维瘢痕组织都将影响手术效果。术中常可见神经根起始部与脊髓粘连、神经根前后支之间有索条形成并牵拉、挤压脊髓,蛛网膜粘连,齿状韧带牵拉脊髓变形,软脊膜增厚并与脊髓粘连、收紧后对脊髓造成压迫等情况。将蛛网膜、软脊膜、齿状韧带、神经根与脊髓的粘连和周围的纤维索条用显微外科技术彻底解除。松解结束后,将质地外观异常段的脊髓用3~6个切口将其纵行切开、深0.1~0.2 mm、长度超过损伤节段,对术前MRI证实脊髓有囊肿,且大小超过1 cm×1 cm,或术中发现囊肿色暗、较薄、有波动感时,细针穿刺证实后将囊肿切开,放出其中液体。根据脊髓损伤段的范围,取相应长度的自体腓肠神经,用显微外科的方法去除外膜、束膜,并剪开、截断部分神经纤维使其质地、外观类似马尾组织,将其呈多条状纵行排列植入已切开的脊髓处或植入囊肿腔内。用9-0的无损伤线与软脊膜适当固定,最后修复硬脊膜或用骶棘肌瓣覆盖。

  2 结 果
   
  16例患者术后经2~4年(平均2.5年)随访,感觉和运动均增加1级以上,11例术前有大小便功能障碍者症状明显改善。其中6例双下肢主要肌群肌力恢复达4级,恢复行走能力,按Frankel分级肌力较术前增加2级以上,占37.5%;10例增加1级,占62.5%。4例术前有神经根性疼痛者,术后1例明显改善,2例无变化,1例稍有加重。按美国脊髓损伤学会(ASIA)评分标准评分,运动功能评分由术前34.5±20.3提高到52.0±20.0(P<0.001),轻触觉评分由术前47.2±24.0提高到61.8±23.0(P<0.001),痛觉评分由术前48.6±23.5提高到68.0±22.8(P<0.001)。使用SPSS 12.0软件包进行统计学处理,采用t检验,P<0.01认为有统计学意义。
   
  典型病例:患者,男,21岁,L1椎体爆裂性骨折术后11个月,左下肢肌力2级,右下肢肌力3级。2003年11月8日于全麻下行硬膜内脊髓减压、自体神经组织移植桥接脊髓术。患者神经功能得到改善,术后40 d时,查体:右侧股四头肌肌力5级、左侧股四头肌肌力3级。见图1~6。

  3 讨 论
   
  周围神经移植的提出已有几十年历史,但是,真正能提出形态学证据,证明其能促使损伤神经元轴突再生,是在20世纪70年代后,它易于获得和培养,使其成为治疗脊髓损伤及促进脊髓再生研究的候选物。其中,最具标志性的研究是1996年Cheng等[2]的报道。他们使用18根细小的肋间神经移植于大鼠脊髓横断的模型中,结果证明其能有效地促进皮质脊髓束的再生及神经功能的恢复。其可能的作用机制为:(1)PN移植主要对损伤脊髓的轴突再生起引导和桥梁作用;(2)周围神经组织中包括多种细胞成分:如神经膜细胞、成纤维细胞等,同时轴浆中也含有多种促进神经再生的因子,如神经营养因子、神经生长因子等,已证明这些因子对挽救神经元、促进轴索再生起着极为重要的作用。这些成分因为有周围神经组织作为载体,不易被脑脊液所稀释和冲离损伤区,作用较持久,起到诱导和促进脊髓再生的作用[3]。有实验表明[4],将周围神经移植至脊髓损伤处,不仅可诱导和促进脊髓再生,而且可使再生的轴突沿着周围神经桥延伸至较远的距离。Levi等[5]将猕猴脊髓半横断,再植入自体肋间神经和带有酸性成纤维细胞生长因子的纤维蛋白胶。结果治疗组的损伤脊髓有大量髓鞘化的轴突从近端长人移植物内。周围神经移植的不足之处为:(1)移植后再生的轴突长入移植物后,不再长入对侧脊髓,所以不能形成有效的神经通路.以致神经功能恢复有限[6];(2)移植后促进再生的轴突多发自局部的中间神经元.故不能形成长程脊髓传导,所以移植后的功能恢复差;(3)由于血供不足而易导致移植物中心坏死,而且由于移植组织内细胞成分复杂,移植后其转归方向无法控制。所以近年来已很少有使用PN移植的报道,其实SCI的研究目前主要集中于如何突破轴突再生的难题,这一研究的三个主要目标是:(1)诱导并加强轴突的再生和延长;(2)引导再生的轴突与靶器官再连接;(3)重建神经通路。Novikova等[7]的实验表明,周围神经与BDNF、NT3联合运用治疗颈髓损伤的大鼠动物模型,不仅能阻止下行传导束细胞的逆行性死亡,营救损伤的神经元,而且能促进旺盛的轴突再生。郭庆山等[8]报告,带血管蒂的正中神经与胚胎脊髓联合移植对脊髓损伤神经元的再生能力也有一定的促进作用。事实上,只有第一条被深入的研究并且有确定的结果,几乎没有研究结果显示再生的轴突真正形成了有功能的突触后连接[9]。《Nature》2006年一篇文章在回顾了脊髓损伤的相关研究后指出:哺乳动物体内已经与靶器官形成突触连接的轴突。如果发生断裂,它就无法再次特异性地识别、延伸并准确地接触到靶器官,并与之形成突触连接[10]。可以这样认为,神经元发育成熟的同时,其轴突的延伸能力减弱了,而且丧失了寻找靶器官并与之形成突触的能力[11]。所以,许多研究所呈现的结果仅仅是轴突的延长,而不能视为真正意义上的轴突再生。Magavi等[12]报道:在以往被认为不会出现任何神经再生的成熟哺乳动物新皮质,应用靶向神经元凋亡技术可于原位诱导内源性神经干细胞分化为成熟神经元。因此,激活、诱导内源性神经干细胞的分化与迁移,并加强新生神经元的轴突外伸能力,将为脊髓损伤的修复研究提供新的思路。
   
  而自体周围神经组织在进行显微外科剪切处理后可以成为较为理想的移植物,这主要因为:(1)脊髓损伤后,损伤的神经元发生不可逆改变而死亡,由于创伤愈合过程中神经胶质细胞的增生,轴突再生受阻,使得残存的神经元彼此孤立、缺乏联系,形成无功能的岛状细胞群;采用自体周围神经组织在进行显微外科处理后移植,通过移植物的导向和桥接支架作用促进轴突再生,并将孤立分散的细胞岛联系起来与损伤段远、近端的神经元形成突触连接以达到功能的传导,促进脊髓功能的恢复;(2)纵向多条排列的自体周围神经组织具有良好导向及支架作用,同时具有多种生长因子可触发轴索再生,为长传导束的再生创造有利条件。多项实验研究证实脊髓神经元和长传导束可穿过移植物2宿主界面形成广泛的连接,从而恢复功能,这也说明本手术的可行性。本术式与原周围神经植入术的不同在于,原有方法包含了神经外膜和束膜,脊髓组织不能直接与神经纤维和神经细胞、神经膜细胞及轴浆内的各种有利神经再生和起导向作用的因子接触并发生连接;(3)此种方法吸取了嗅鞘细胞移植、胎儿脊髓移植、神经细胞移植、神经因子髓内外应用等方法的优点,为神经再生、脊髓功能恢复创造了良好的微环境,具有良好的导向、桥接作用。同时由于断端环境和移植技术在很大程度上影响移植术的效果[13,14],如雪旺细胞能支持和保护轴突,在周围神经损伤中起重要的作用。有实验证明雪旺细胞的髓内移植能促进轴突再生,部分恢复实验动物的运动功能,联合应用神经营养因子还能增加雪旺细胞促进神经修复的能力[15]。周围神经中的雪旺氏细胞起着关键作用[16,17],雪旺氏细胞分泌多种神经营养因子和细胞外基质,具有保护和营养受损神经元,诱导轴突再生的作用。周围神经含有雪旺氏细胞和神经生长因子,可为脊髓再生提供所需的微环境,使损伤脊髓两断端建立一个可靠的通道;(4)此种方法还有自体移植无免疫排斥反应、宿主和移植物之间易于整合、不需特殊器械、移植物不需特殊方法专门制备、来源不受限制、手术操作简单等优点,临床上易于推广。尽管其作用机制和程度尚需要大量的实验研究证实,但临床效果优于原来的仅作松解手术者,这一点是可以肯定的。
   
  手术时机的选择主要依据:(1)不全截瘫,伤后早期神经功能有所恢复,3个月后恢复停止再经观察保守治疗3个月以上无进展;(2)MRI、CT检查未发现明显骨性压迫、椎管狭窄及脊柱不稳定。此时应及时手术探查脊髓损伤相应单元,并彻底松解其中的瘢痕组织,解除脊髓压迫,改善血液循环,以利脊髓功能恢复。Kao等研究表明,被横断的脊髓由于损伤的溶酶体,组织水肿和一些毒性物质的释放,可引起脊髓残端变性,坏死和空洞形成而产生SCI后自切现象。这一过程要维持1周左右。在损伤后1周内进行移植会产生移植物退变甚至坏死。因此移植的最佳时期应在损伤后1周左右。由于脊髓损伤伴不全瘫在早期去除骨性压迫及不稳定因素,度过微循环障碍、水肿期后,神经功能开始逐渐恢复,形成第1个恢复高峰。恢复的同时,纤维瘢痕组织逐渐形成,至3个月时达到高峰。如瘢痕组织对恢复中的脊髓造成压迫,则恢复停止甚至加重[18]。3个月后瘢痕开始逐渐软化、部分吸收,对脊髓的压迫逐渐解除,故而出现第2个恢复高峰。如此时神经功能恢复完全停止,则表明已形成的瘢痕对脊髓造成的压迫靠机体自身的力量难以清除,此时可采用硬脊膜内松解术治疗。需特别强调的是,对于MRI、CT检查无明显骨性压迫、椎管狭窄及脊柱不稳定而神经功能恢复停止的病例,硬脊膜囊内存在对脊髓的压迫则是其主要原因。这些瘢痕纤维索条薄而细小,MRI、CT难以显示,但由于没有硬膜外脂肪、脑脊液等的缓冲作用,紧贴脊髓,因而对脊髓功能的影响更直接、危害更大。在周围神经移植修复的研究中,当移植的神经达到一定的长度后,其远端吻合口常常有瘢痕组织和神经瘤,从而严重阻碍神经再生与功能恢复。术中常可见硬脊膜囊内的瘢痕组织在脊髓表面形成横行或斜行的束带压迫脊髓,压迫的近端可见脊髓搏动而远端消失,去除这些束带后远端搏动恢复。由此可见,对于此类病例,硬膜内显微松解术是行之有效的。恰恰是这一点,在常规减压手术中易被忽视,这也是某些减压术效果不佳的原因之一。需要指出的是,因本术式是在硬膜内对不全瘫患者的脊髓进行操作,因此风险较高,要求术者有丰富的神经显微外科经验,防止因操作不当而使患者原有的功能丧失。

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作者单位:1.北京航空工业中心医院骨二科,100012;2.第二军医大学附属长海医院骨科,上海


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